La vidéo de 14 minutes, intitulée "Sur les traces de mon père" et diffusée dimanche par Daech, met en scène un adolescent qui dit avoir vécu en France et être "le fils d'un combattant français mort en martyr", ainsi qu'un plus jeune garçon.
"Leur identité n'a pas été établie à ce stade et leur nationalité n'est pas confirmée", a indiqué une source proche de l'enquête.
L'enquête a été ouverte dimanche pour apologie du terrorisme, assassinats en bande organisée et association de malfaiteurs en relation avec une entreprise terroriste.
A plusieurs reprises, Daech a mis en scène des enfants ou des adolescents dans ses vidéos de propagande.
Six mois après les attentats de novembre à Paris, qui ont fait 130 morts et des centaines de blessés, la menace terroriste qui pèse sur la France "est toujours très élevée", a souligné cette semaine le ministre français de l'Intérieur Bernard Cazeneuve.
Quinze projets d'attentats ont été déjoués depuis 2013 et 101 personnes "en lien direct avec le terrorisme" ont été arrêtées depuis le début de l'année, a-t-il indiqué.